(57)【要約】【課題】  相手車両が異常状態にある場合でも乗員の安全を確保するための制御が正確に機能する走行支援装置を提供すること。【解決手段】  車両１は車両２との間で車車間通信を行って車両２の状態を示す情報を受信する。車両１は受信した車両２の状態を示す情報に基づいて車両２の異常を検知する。その後、車両２との衝突可能性を判断する。車両２の異常が検知されたとき、または、車両２との衝突可能性大と判断されたときには車両１において警報を行う。また、車両２の異常が検知された場合には、衝突判断の判定レベルの変更、警報態様の変更、車両２への制御信号の送出、の少なくともいずれかを行うよう制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両間でデータを送受信する車車間通信を利用した走行支援装置であって、
自車の前方または後方の所定領域内に位置する他車との車車間通信により当該他車の状態を示す情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した前記他車の状態を示す情報に基づいて前記他車の異常を検知する異常検知手段と、
前記受信手段により受信した前記他車の状態を示す情報と自車の状態を示す情報とに基づいて前記他車との衝突可能性を判断する衝突判断手段と、
前記異常検知手段により前記他車の異常が検知されたとき、または、前記衝突判断手段により衝突可能性大と判断されたときに、自車において警報を行う警報手段と、
前記異常検知手段により前記他車の異常が検知された場合に、前記衝突判断手段の判定レベルの変更、前記警報手段による警報態様の変更、前記他車への制御信号の送出、の少なくともいずれかを行う制御手段と、
を有することを特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
前記他車の状態を示す情報は、前記他車のドライバーの異常状態の情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
【請求項３】
前記他車の状態を示す情報は、前記他車の車両故障の情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の走行支援装置。
【請求項４】
前記警報態様の変更は、前記他車の異常状態に応じた変更であることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の走行支援装置。
【請求項５】
前記判定レベルの変更は、より早期に衝突可能性大と判定されるような判定レベルへの変更であることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の走行支援装置。
【請求項６】
前記制御信号は、加減速、乗員への警報、ハザード点滅、の少なくともいずれかに係る制御量を含むことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車車間通信を利用した走行支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車車間通信（IVC : inter-vehicle communication）は、走行中の近接車両間の情報通信手段であり、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム）におけるキーテクノロジーの一つに位置づけられている。とりわけ、この車車間通信を利用して交通状況や周辺車両の挙動などをドライバーに提供し、安全運転の支援をサポートすることが期待されている。
【０００３】
特開平１１−２６３１９０号公報（特許文献１）は、車車間通信を利用した乗員保護装置に関し、衝突可能性が大のときに自車の所定データ（位置情報、車速情報、進行方向情報等を含む）を相手車両に送信し、その相手車両がこれに基づいて乗員保護装置を作動させる技術を開示している。
【０００４】
また、特開２０００−２７６６９６号公報（特許文献２）は、車車間通信を利用した車両衝突回避制御装置に関し、車車間通信によって受信した他車両の位置データと存在確率データに基づいて、他車両の正確な運動情報を取得し、これに基づいて衝突回避制御を行う技術を開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２６３１９０号公報
【特許文献２】特開２０００−２７６６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、相手車両が故障を起こしたり、あるいは、相手車両のドライバーが睡眠状態や意識不明状態に陥るなどによって、相手車両が異常な走行を始める可能性もある。ところが上記したような特許文献１，２に記載されているような従来の技術ではこのようなケースは想定していない。そのため、このようなケースが生じた場合には、高精度な乗員保護装置の作動、あるいは、正確な衝突回避制御といった、乗員の安全を確保するための制御（安全確保制御）が正確に機能することは保証されない。
【０００７】
したがって本発明の目的は、相手車両が異常状態にある場合でも乗員の安全を確保するための制御が正確に機能する走行支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面は、車両間でデータを送受信する車車間通信を利用した走行支援装置に係り、自車の前方または後方の所定領域内に位置する他車との車車間通信により当該他車の状態を示す情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した前記他車の状態を示す情報に基づいて前記他車の異常を検知する異常検知手段と、前記受信手段により受信した前記他車の状態を示す情報と自車の状態を示す情報とに基づいて前記他車との衝突可能性を判断する衝突判断手段と、前記異常検知手段により前記他車の異常が検知されたとき、または、前記衝突判断手段により衝突可能性大と判断されたときに、自車において警報を行う警報手段と、前記異常検知手段により前記他車の異常が検知された場合に、前記衝突判断手段の判定レベルの変更、前記警報手段による警報態様の変更、前記他車への制御信号の送出、の少なくともいずれかを行う制御手段とを有する。
【０００９】
この構成により、車車間通信によって得られた他車の状態を示す情報に基づいて他車に異常が生じているかどうかが判断されるので、これを利用して的確な安全確保制御を行うことができる。
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、前記他車の状態を示す情報は、前記他車のドライバーの異常状態の情報を含むことが好ましい。
【００１１】
これにより、他車のドライバーの状態までも把握できるので、より的確な安全確保制御を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の好適な実施形態によれば、前記他車の状態を示す情報は、前記他車の車両故障の情報を含むことが好ましい。
【００１３】
これにより、他車の車両故障の有無までも把握できるので、より的確な安全確保制御を行うことができる。
【００１４】
さらに、本発明の好適な実施形態によれば、前記警報態様の変更は、前記他車の異常状態に応じた変更であることが好ましい。
【００１５】
これにより、自車のドライバーは迅速に衝突回避のための措置をとることができる。
【００１６】
さらに、本発明の好適な実施形態によれば、前記判定レベルの変更は、より早期に衝突可能性大と判定されるような判定レベルへの変更であることが好ましい。
【００１７】
これにより、他車の異常が検知されている間はより早期に安全確保制御を行うことができる。
【００１８】
さらに、本発明の好適な実施形態によれば、前記制御信号は、加減速、乗員への警報、ハザード点滅、の少なくともいずれかに係る制御量を含むことが好ましい。
【００１９】
これにより、制御信号を受信した他車は、衝突回避のために適切な車両制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、相手車両が異常状態にある場合でも乗員の安全を確保するための制御が正確に機能する走行支援装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決手段として必須のものであるとは限らない。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る車両間の関係を説明する図である。車両１および２はそれぞれ、本発明の走行支援装置を搭載した走行中の車両で、車両２は車両１に後続して同じ車線を走行している。本実施形態では説明を簡単にするため、前方車両１と後方車両２との間での関係についてのみ説明する。同図において、車両２は、後述する前方監視センサを用いて自車の前方の領域３を監視している。そして、車両２は、前方監視センサによって車両１の存在が検出されたことをトリガとして、車両１との間で車車間通信を開始する。
【００２３】
図２は、車両１，２における走行支援装置のレイアウトを示す図である。図面左側が車両前方、右側が車両後方を示している。２１は前方監視センサで、２１ａおよび２１ｂの二種のセンサを有する。第１の前方監視センサ２１ａは例えばＣＣＤカメラであり、例えばルームミラーの裏面（車両前方側）に取り付けられている。一方の第２の前方監視センサ２１ｂは例えばミリ波レーダで、フロントバンパに取り付けられ、図１に示した領域３内の物（前方車両を含む。）を検出する。もっとも、このような第２の前方監視センサ２１ｂには、ミリ波レーダの代わりにレーザレーダセンサ等を用いてもよい。
【００２４】
２２は走行状態検出センサで、具体的には車速センサ２２ａおよび操舵角センサ２２ｂを含む構成である。
【００２５】
２３は、ドライバーの覚醒度や脇見などを検出するためのドライバー状態検出用センサである。具体的には、ステアリングに設けられた脈拍センサ２３ａおよび、シートに設けられた圧力センサ２３ｂ、または乗員検知用カメラ（不図示）、を含む構成である。これらの具体的な構成及び処理については公知の技術を適用でき、例えば、特開平７−２３９１６号公報、特開平１１−３２６０８４号公報に記載されている。
【００２６】
２４はシステム故障検出センサで、不図示の各制御ユニット（ＥＣＵ）から故障情報を収集するように構成されている。故障情報には例えば、ブレーキ、ステアリング、エンジン、アクセル、サスペンションなどの各ユニットの故障の有無の情報が含まれる。
【００２７】
２５はＧＰＳアンテナ、２６は車両の進行方向や傾きを検出するジャイロセンサである。また、２７は車車間通信用アンテナである。
【００２８】
２８は乗員保護装置で、具体的には例えば、助手席エアバッグ装置２８ａ、運転席エアバッグ装置２８ｂ、運転席シートベルトプリテンショナ２８ｃ、助手席側シートベルトプリテンショナ２８ｄを含む。
【００２９】
２９は、例えばメータユニットに収納され、車内ブザーの吹鳴やランプの点灯／点滅を行う警報装置である。
【００３０】
３０は車両制御用アクチュエータで、具体的には例えば、ブレーキアクチュエータ３０ａ、スロットルアクチュエータ３０ｂ、ステアリングアクチュエータ３０ｃを含む。
【００３１】
図３に、本実施形態における走行支援装置に係る制御系の構成を示す。
【００３２】
ＥＣＵ４０は、本走行支援装置の制御をつかさどる制御ユニットである。ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３の基本構成に加え、アンテナ２７を介した車車間通信を行うための車車間通信回路４４を有する構成である。本実施形態における車車間通信は例えば、狭域通信 (DSRC : Dedicated Short Range Communication) により行われる。また、ＲＯＭ４３には、乗員保護装置の作動制御や衝突回避制御を含む安全確保制御を実現するための制御プログラムが記憶されている。
【００３３】
さて、このＥＣＵ４０には、上述の前方監視センサ２１、走行状態検出センサ２２、ドライバー状態検出用センサ２３、システム故障検出センサ２４、ＧＰＳアンテナ２５、ジャイロセンサ２６からの信号が入力される。また、このＥＣＵ４０と車車間通信用アンテナ２７との間では信号の送受信が行われる。そして、乗員保護装置２８、警報装置２９、車両制御用アクチュエータ３０はいずれも、ＥＣＵ４０からの制御信号を受けて作動する。
【００３４】
図４Ａ、図４Ｂは、車両１および２における走行支援装置相互の動作を示すフローチャートである。左側のフローが車両１の走行支援装置の動作を示し、右側のフローが車両２の走行支援装置の動作を示している。
【００３５】
まず、車両１のＥＣＵ４０および車両２のＥＣＵ４０はそれぞれ、上記した構成のうちの各センサからの信号を入力する（ステップＳ１０１，Ｓ２０１）。車両１および２はそれぞれ、前方監視センサ２１により前方の監視を行う。具体的には例えば、ＥＣＵ４０は、ミリ波レーダ２１ｂからの出力信号に基づいて前方の物の有無の判定を行い、物が検出された場合には、そのときＣＣＤカメラ２１ａによって撮影された画像データに基づいて、その物が車両かどうかを判定する。本実施形態は、前述したとおり、後方車両２が前方車両１を検出する場面を想定している（ステップＳ２０２，Ｓ２０３）。
【００３６】
ステップＳ２０３で前方車両１が存在していることが検出されると、車両２は車両１との間で車車間通信を開始する（ステップＳ２０４，Ｓ１０２）。この車車間通信が確立すると、車両２は車両１に所定の車両情報を送信する。本実施形態における車両情報に含まれる情報は例えば以下のとおりである。
【００３７】
（１）ＧＰＳによる車両２の位置情報、
（２）ジャイロセンサ２６による車両２の進行方向の情報、
（３）走行状態検出センサ２２からの走行状態情報（車速センサ２２ａからの車速値、操舵角センサ２２ｂからの操舵角を含む。）、
（４）システム故障検出センサ２４からの故障情報、
（５）ドライバー状態検出用センサ２３からのドライバー状態情報（脈拍センサ２３ａからの脈拍数、圧力センサ２３ｂからの圧力値を含む。）
【００３８】
その後、車両１は、ステップＳ１０２において受信した、車両２の故障情報およびドライバー状態情報に基づいて、車両２が異常状態にあるかどうかを判断する（ステップＳ１０３）。具体的には、まず、ブレーキ、ステアリング、エンジン、アクセル、サスペンションのいずれかの故障を示す情報が受信した故障情報に含まれているかを確認する。ここでそのような故障を示す情報が確認されたときは、車両２は異常状態にあると判定する。また、ドライバー状態情報については、脈拍センサ２３ａで検出された脈拍数および、圧力センサ２３ｂで検出された圧力値の変動がそれぞれ一定の範囲内で安定しているかどうかを検査する。ここでそのような安定がみられたときはドライバーの覚醒度が低い（例えば、睡眠状態あるいは意識不明状態に陥っている）可能性が高いと判断して、この場合も車両２は異常状態にあると判定する。または、乗員検知用カメラによる画像から乗員の異常状態を判定することとしてもよい。
【００３９】
上記のステップＳ１０３において、車両２は異常状態にはないと判断された場合はステップＳ１１０に進む一方、車両２は異常状態にあると判断された場合はステップＳ１０４に進む。
【００４０】
ステップＳ１０４では、警報装置２９により後方車両（相手車両）２が異常状態であることを車両１の乗員に報知すべく警報出力を行う。ここで、警報装置２９は、後方車両２の異常状態に応じて警報態様を変更することが好ましい。例えば、車両故障による異常の場合には青色ランプを点滅させ、ドライバーの異常の場合には赤色ランプを点滅させるようにするとよい。また、これと併せて、車内ブザーの音の種類を変更するようにすればより効果的である。これにより車両１のドライバーは後方車両２の異常に気付き、さらにその異常の種類をも判別することができるので、迅速な衝突回避措置をとることが可能になる。
【００４１】
次に、上記の処理のよって相手車両２のドライバーが異常状態にあると判定された場合（ステップＳ１０５、ＹＥＳ）にはステップＳ１０６に進み、そうでなければステップＳ１０７に進む。
【００４２】
ステップＳ１０６は、相手車両２のドライバーが異常状態にあると判断されたときの処理である。ここでは、車両１は相手車両２との間で車車間通信を開始する。この車車間通信が確立すると、車両１は車両２に制御信号としての警報信号を送信する。
【００４３】
車両２は、ステップＳ２０５において上記警報信号を受信すると、ステップＳ２０６でただちに警報装置２９により、車両２の乗員に注意を喚起するため警報出力を行う。併せて、車両２の周辺車両への注意喚起のためにハザード点滅を行うようにしてもよい。
【００４４】
次に、車両１はステップＳ１０７において、衝突回避のための制御量算出処理を実行する。具体的には例えば、ステップＳ１０２で受信した車両２の位置情報、車速値、操舵角の情報に基づいて、車両１と車両２との間の相対位置、相対速度、進行方向の相違角度を算出する。そして、これらの算出結果に基づいて、衝突を回避するべく加減速して追従走行を行うためのスロットル、ブレーキ、舵角の各制御量を算出する。
【００４５】
そして、ステップＳ１０８で、車両１は車両２との間で車車間通信を開始する。この車車間通信が確立すると、車両１は車両２に上記ステップＳ１０７で算出した各制御量を制御信号として送信する。
【００４６】
車両２は、ステップＳ２０７において上記した各制御量を受信すると、ステップＳ２０８で、各制御量でもってそれぞれスロットル、ブレーキ、蛇角を制御すべく車両制御用アクチュエータ３０を作動させる。本実施形態ではこのようにして衝突回避制御が行われる。
【００４７】
次に、車両１はステップＳ１０９において、相手車両（車両２）異常時衝突可能性判定処理を行う。一方、ステップＳ１０３で相手車両は正常と判定したときは、車両１はステップＳ１１０の相手車両正常時衝突可能性判定処理を行う。
【００４８】
図５はステップＳ１１０の相手車両正常時衝突可能性判定処理を示すフローチャート、図６はステップＳ１０９の相手車両異常時衝突可能性判定処理を示すフローチャートである。ここでは、図７に示すように、車両１の車速をＶ１、車両２の車速をＶ２、車両１，２の車間距離をＬ、車両１と車両２との進行方向相違角度をθとする。
【００４９】
図５に示すように、相手車両正常時衝突可能性判定処理では、ステップＳ３０１において、車間距離に関する次の評価式を計算する。
Ｔ０×（Ｖ２・cosθ−V１）          （１）
ただし、Ｔ０はドライバーのブレーキ操作のばらつきを考慮して決定される応答遅れ時間である。
【００５０】
そして、車間距離Ｌが上記した評価式（１）の算出結果よりも短ければ衝突可能性有りと判断し（ステップＳ３０２）、そうでなければ衝突可能性無しと判断する（ステップＳ３０３）。
【００５１】
一方、相手車両異常時衝突可能性判定処理では、図６に示すように、ステップＳ３１１において、車間距離に関する次の評価式を計算する。
（Ｔ０＋Ｔ１）×（Ｖ２・cosθ−V１）          （２）
ただし、Ｔ１はドライバー異常、車両異常により発生する応答遅れ時間である。
【００５２】
そして、車間距離Ｌが上記した評価式（２）の算出結果よりも短ければ衝突可能性有りと判断し（ステップＳ３１２）、そうでなければ衝突可能性無しと判断する（ステップＳ３１３）。
【００５３】
つまり、相手車両異常時においては、衝突可能性無しと判断されるのに必要とされる車間距離は、相手車両正常時のそれより長くなっている。逆に言うと、車間距離を徐々に詰めていけば、相手車両正常時よりも相手車両異常時のほうが早期に衝突可能性有りと判断されることになる。
【００５４】
次に、上述のステップＳ１０９またはＳ１１０の処理によって衝突可能性有りと判断された場合（ステップＳ１１１，ＹＥＳ）には、車両１はステップＳ１１２において、車両２との間で車車間通信を開始する。この車車間通信が確立すると、車両１は車両２に衝突可能性大である旨のメッセージを送信する。その後、車両１はステップＳ１１３で乗員保護装置２８を作動させるとともに、ステップＳ１１４で、警報装置２９により、衝突を予知したことを知らせる警報出力を行う。更にその後、ステップＳ１１５で、自動ブレーキ、自動ステアリングなどを行うべく車両制御用アクチュエータ３０を作動させる被害軽減制御処理を行う。
【００５５】
車両２においても、上述のステップＳ１１２で車両１より送信された衝突可能性大である旨のメッセージを受信すると（ステップＳ２０９）、ステップＳ２１０で乗員保護装置２８を作動させるとともに、ステップＳ２１１で、警報装置２９により、衝突を予知したことを知らせる警報出力を行う。更にその後、ステップＳ２１２で、自動ブレーキ、自動ステアリングなどを行うべく車両制御用アクチュエータ３０を作動させる被害軽減制御処理を行う。
【００５６】
以上説明した実施形態は、あらかじめ述べたとおり、車両２が前方監視センサ２１によって車両１の存在が検出されたことをトリガとして、車両１との間で車車間通信を開始する（ステップＳ２０３，Ｓ２０４）場面を説明したものである。しかし、車両１，２はそれぞれ、自車の後方の領域を監視する後方監視センサを更に備えるようにし、この後方監視センサによって他車の存在が検出されたことをトリガとしてステップＳ２０４の車車間通信を開始するようにしてもよい。更には、前方監視センサおよび後方監視センサそれぞれによって同時期に他車の存在が検出された場合には、それぞれの車車間通信が開始され上述のような走行支援制御が並行して行われるようにすることがより実際的であることは、当業者であれば容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態に係る車両間の関係を説明する図である。
【図２】実施形態における走行支援装置のレイアウトを示す図である。
【図３】実施形態における走行支援装置に係る制御系の構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】、
【図４Ｂ】実施形態における走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】実施形態における相手車両正常時衝突可能性判定処理を示すフローチャートである。
【図６】実施形態における相手車両異常時衝突可能性判定処理を示すフローチャートである。
【図７】実施形態における衝突可能性判定処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２：車両
２１：前方監視センサ
２２：走行状態検出センサ
２３：ドライバー状態検出用センサ
２４：システム故障検出センサ
２５：ＧＰＳアンテナ
２６：ジャイロセンサ
２７：車車間通信用アンテナ
２８：乗員保護装置
２９：警報装置
３０：車両制御用アクチュエータ
４０：ＥＣＵ（制御ユニット）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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